生物的有氧呼吸和无氧呼吸的对比式教学

生物的有氧呼吸和无氧呼吸的对比式教学高等动植物生命动力主要来源于呼吸作用，特别是高等动物，90%以上的动力来源于呼
吸作用。

那么什么是呼吸作用呢？呼吸作用又是如何进行的呢？呼吸作用对高等动植物又是
如何作用的呢？带着这些问题我们来看一看。

呼吸作用是动植物体进行生命活动特征之一，
呼吸作用又可以分为有氧呼吸和无氧呼吸，通常所说的呼吸作用是指有氧呼吸，而忽视了无
氧呼吸。

但生物在进行生命活动过程中，二者缺一不可，无氧呼吸是基础，有氧呼吸是能量
的源泉。

所以，在讲授生物的呼吸作用时，把二者进行对比式讲解，更容易让学生接受，更
容易让学生理解和掌握。

主要从以下几个方面进行讲解：
一、概念
呼吸作用是细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量
释放出来，供给生命活动的需要。

有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把
葡萄糖等有机物彻底氧化分解，最终产生出二氧化碳和水，同时释放出大量能量的过程。

无
氧呼吸是指在无氧条件下，通过酶的作用，细胞把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物（酒精、乳酸），同时释放出少量能量的过程。

二、作用场所
有氧呼吸最开始在细胞质内发生，最终在线粒体内完成；无氧呼吸始终只在细胞质内转换。

三、反应过程
（一）共同点
在第一阶段都是葡萄糖分解形成丙酮酸，同时释放出少量的能量：
C6H12O6＋酶→2C3H4O3＋4[H]＋2ATP(少量）
（二）不同点
在第二阶段过程中有氧呼吸和无氧呼吸出现了质的不同，具体体现在：
1、无氧呼吸：在细胞质的基质中，丙酮酸在不同酶的催化下，分解为酒精和二氧化碳，或者转化为乳酸，并且释放出少量的能量。

2C3H4O3＋4[H]＋酶→2C3H4O3（乳酸）＋能量（少量）或2C3H4O3＋4[H]＋酶
→2C2H5OH(酒精）＋2CO2＋能量（少量）
2、有氧呼吸：在细胞质中形成的丙酮酸通过细胞核膜的运输，进入线粒体的基质中，
两分子的丙酮酸和6个水分子中的氢全部脱下，丙酮酸被氧化分解成二氧化碳；在此过程中
释放出少量的能量，其中一部分用于合成ATP，产生少量能量。

前面两个过程产生的[H]，经
过一系列的反应，与氧结合反应合成水，同时释放出大量的能量。

在此过程中，大概可以分
成三个阶段，每一个阶段都需要酶的参与、催化，促使反应能较快的发生、反应完全。

3、对比看，有氧呼吸分解有机物彻底，形成最小物二氧化碳和水，无氧呼吸产生酒精
和乳酸，反应不彻底，产物还可以再进一步发生反应分解成最小分子二氧化碳和水。

四、反应的实质
有氧呼吸和无氧呼吸在反应过程中，都是在转换葡萄糖类有机物，它们的反应实质都是
使大分子的物质通过酶的催化，分解成小分子的物质，在分解过程中发生了化学键的断裂与
重组，断裂建产生的能量大于生成键的能量，多余的能量以三磷酸腺苷（ATP）的形式储存
在细胞内，供应细胞的新陈代谢等活动。

五、反应的化学方程式
有氧呼吸：C6H12O6＋6O2＋酶→6CO2＋6H2O＋ATP（大量）
无氧呼吸：C6H12O6＋酶→2C2H5OH（酒精）＋6CO2＋ATP（少量）或C6H12O6＋酶
→2C2H6O3（乳酸）＋ATP（少量）
六、反应物及产物
有氧呼吸：反应物为葡萄糖、氧气、酶；产物为二氧化碳、水和能量；
无氧呼吸：反应物为葡萄糖、酶；产物为酒精、二氧化碳、能量或乳酸、能量。

七、二者产生能量情况
1、无氧呼吸：1mol的葡萄糖在分解成乳酸以后，释放出的能量只有196.65KJ，其中有61.08KJ的能量储存在ATP中，其余的能量都以热能的形成散失。

2、有氧呼吸：1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后，释放出的能量共有2870KJ，其中有1161KJ左右的能量储存在ATP中，其余的都以热量的形式散失。

通过能量对比，有氧呼吸和无氧呼吸能量比为2870:196.65，差不多为15：1，所以有氧呼吸产生能量远远超过无氧呼吸。

八、影响因素
影响呼吸作用的因素，既有植物体内部的，又有外部环境的。

从内部看，凡是生长快的
植物及植物体幼嫩的部位（如根尖、茎尖），呼吸作用都很旺盛。

相反，生长缓慢的植物以
及植物体衰老的器官（如老根、老叶），呼吸作用则很弱。

从外部看，具体体现在：
（一）温度：只有在适宜的温度，酶才能起催化作用。

所以，温度影响酶的活性，也直
接影响着呼吸作用的进程。

（二）氧和二氧化碳：
1、有氧呼吸：氧是有氧呼吸的原料之一，氧气不足，会直接影响到植物体的呼吸进程；二氧化碳是有氧呼吸的产物之一，随着周围环境二氧化碳增加，有氧呼吸会受到抑制。

2、无氧呼吸：无氧呼吸不需要氧的参与，如果环境中氧的量足，则无氧呼吸会自动变
成有氧呼吸；二氧化碳是无氧呼吸中的部分产物，如果环境中二氧化碳的量增加，同样对无
氧呼吸起到抑制作用。

比如，在密闭的环境里，由于水果蔬菜通过呼吸作用不断地释放出二氧化碳，就使二氧
化碳的浓度逐渐增高，当二氧化碳达到一定浓度时，呼吸作用就会受到抑制，就达到延长水果、蔬菜的贮存时间，这就是水果、蔬菜中的贮藏法--自体保藏法。

这种保藏法就是利用呼
吸作用的这一特点来完成的。

我们国家类似于这样的很多，例如：四川南充的果农，将广柑
贮藏在密闭的土窑里，贮藏时间可达4、5个月；中国北方哈尔滨等地利用大窑套小窑的办法，使黄瓜、大白菜等贮藏时间达三个月之久。

九、有氧呼吸和无氧呼吸的意义
呼吸作用对于生物生命活动的意义，最突出的一点就是为生物体的各项生命活动提供能量。

即植物在进行光合作用时，把来自于太阳的光能转变为化学能，并且最终把化学能储存在糖类等有机物中。

植物进行呼吸作用时，又将葡萄糖等有机物分解，从而释放出动、植物进行生命活动的能量。

人体在剧烈运动过程中会感到肌肉酸痛就是由于剧烈运动过程中，氧的供应量达不到细胞进行有氧呼吸所需的氧分而形成的。

有一些植物在水淹、土埋等缺氧过程中，仍然能继续生长，则为其在进行无氧呼吸。

世界吉尼斯纪录水下憋气时长为20分10秒，他是丹麦37岁瑟沃·林森和意大利人戴维·莫里尼于2010年5月14日在湖南张家界宝峰湖进行的。

他能达到那么长时间不进行呼气，也同样是因为他体内的细胞在缺氧的情况下进行无氧呼吸。

所以，无氧呼吸的意义在于，一是为生命活动供能；二是能为体内合成其它化合物提供能量，保证生物体在缺氧的情况下能进行生命的延续。

有氧呼吸的意义在于：一是提供生物生命活动所需要的大部分能量。

如生长、发育，细胞的分裂和延长，有机物的运输与合成，矿物质营养的吸收和运输等。

二是提供了合成新物质的原材料。

呼吸作用是植物体内各种有机物相互转化的枢纽。

三是还能促进伤口愈合，增强生物体的抗病能力。

结论：有氧呼吸和无氧呼吸都是呼吸作用的不同形式体现，无氧呼吸为基础，有氧呼吸是保障，二者不可分割；生命体在能进行有氧呼吸时进行有氧呼吸，在遇到特殊环境、特殊条件下进行无氧呼吸，共同完成了生命体活动、生长、繁殖等特征所需的能量，共同完成了呼吸作用对生物体的使命。

所以，我们不能忽视有氧呼吸，更不能因为无氧呼吸产生的能量少而被遗弃。

我们应该重视有氧呼吸，更应该重视无氧呼吸，让呼吸作用对生命体的贡献得以延续。

参考文献：1.对无氧呼吸能量代谢的一点疑问[J]. 胡四新.中学生物学 2007年09期。